Materie fällt selten direkt in ein Schwarzes Loch. Sie spiralt. Wenn Gas und Staub sich einem massereichen Objekt nähern, werden sie aufgrund der Drehimpulserhaltung zu einer rotierenden Scheibe abgeflacht. Die Reibung zwischen den Teilchen erhitzt die Scheibe auf Millionen von Grad, und sie leuchtet – manchmal heller als die gesamte umgebende Galaxie.

Akkretionsscheiben bilden sich um Schwarze Löcher, Neutronensterne, Weiße Zwerge und junge Protosterne. Die physikalischen Prozesse variieren je nach Größenordnung. Um ein Schwarzes Loch mit Sternenmasse emittiert die Scheibe Röntgenstrahlung. Um einen Protostern emittiert sie Infrarot- und Radiowellen, bevor sich Planeten daraus bilden. Der grundlegende Mechanismus ist in beiden Fällen derselbe: Die Gravitation zieht Materie nach innen, und die Scheibe strahlt die Energie ab, die nicht absorbiert werden kann.

Astronomen untersuchen Akkretionsscheiben, weil diese Aufschluss über Masse und Rotation des zentralen Objekts geben. Der innere Rand der Scheibe um ein Schwarzes Loch befindet sich auf der innersten stabilen Kreisbahn – einer durch die allgemeine Relativitätstheorie festgelegten Grenze. Die Messung der Röntgenstrahlung aus dieser Region überprüft Einsteins Gleichungen unter den stärksten verfügbaren Gravitationsbedingungen.